在城市的机动车交通道路上设置照明的目的是为机动车驾驶人员创造良好的视觉环境，以求达到保障交通安全、提高交通运输效率、降低犯罪活动和美化城市夜晚环境的效果。在人行道路以及主要供行人和非机动车使用的居住区道路上设置照明的目的是为行人提供舒适和安全的视觉环境保证行人能够看清楚道路的形式、路面的状况、有无障碍物；看清楚同时使用该道路的车辆及其行驶情况和意向，以便能了解车辆的行驶速度和方向、判断出与车辆之间的距离；行人相遇时，能及时地识别对面来人的面部特征并判断其动作意图，方便人们的交流，并能够有效防止犯罪活动；此区域的道路照明还能对居住区的特征和标志性景观以及住宅建筑的楼牌楼号进行适当的辅助性照明，有助于行人的方向定位和寻找目标需要；另外，居住区的道路照明有助于创造舒适宜人的夜晚环境氛围。
1.1 道路照明设计原则
在城市道路照明设计中，牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，遵循安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保、维修方便五大原则。
安全可靠是保障人民群众的生命和财产安全，体现了最广大人民群众的根本利益，主要包含两方面的意义：一是整个照明系统在运行期间都应确保安全可靠地工作，从而保证道路照明效果达到标准规定的要求；二是道路照明设施遍布整个城市的各类道路，和道路使用者及设备维护者关系十分密切，设备的机械安全和电气安全十分重要，因为关系到人们的生命财产安全。
技术先进就是要大力推广节能环保新技术、新产品，优先选择通过认证的高效节能照明电器产品和节能控制技术，努力降低城市照明电耗。采用科学的照明设计方法，避免道路照明所带来光污染的负面效应，总之设计时应本着以人为本的原则建设一个适宜、和谐、友好的照明环境。
经济合理的原则包含两方面的意义：一方面要尽可能减少建设成本和运行费用，以较小的工程投资来获得较好的照明效果；另一方面在满足夜间车辆行驶和行人视觉条件前提下，尽量减少不合理照明所带来的经济与能源的浪费。
节能环保应引起城市照明设计师足够重视，人造灯光已经让夜晚不再那么黑了，更多的照明或者不科学的照明并不会给夜行人带来更多的舒适环境，随之而来的负面问题凸现在我们眼前，能源的浪费导致大气温室效应增多，天文观测难度增加，人们在“白夜”中不能安眠，夜行动物无处藏身。应采用科学的设计方法选用技术先进、节能环保的照明产品。
维修方便关系到维修工人日常运行维护管理的工作效率问题，结构复杂、难以安装维护的产品是不科学、不合格的产品，影响日常运行维护管理部门的经济效益和工作效率。
城市道路照明还具有完善城市功能，美化城市环境的作用，我们要坚持以人为本，树立全面协调可持续的科学发展观，认真贯彻住房城乡建设部和国家发展改革委《“十四五”全国城市基础设施建设规划》和“城乡建设领域碳达峰实施方案”，围绕构建城市道路照明系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系，严格按照城市道路照明设计标准及相关规范进行设计，以绿色低碳发展为引领，努力构建绿色、健康、人文的城市照明环境，切实提高城市道路照明设计质量和综合效益，不断满足人民群众对美好生活的需要。
1.2 设计文件的编制和步骤
设计文件一般由图纸目录、设计说明书、设计图纸、主要设备和材料表、概预算书组成。道路照明工程涵盖照明、电气两个专业，但照明专业自始至终都是主体专业。
城市道路照明设计文件中的图纸绘制，应按国家现行的有关建筑、机械制图统一制图的标准图例，电气设计图和图形符号、文字应按标准、规范绘制。套用通用图应在设计文件的图纸目录中注明采用哪一本图集名称和页次。重复使用其他工程的图纸时，也要详细地说明图纸出处。每一项工程的设计文件，可根据工程的特点和实际情况确定其内容，但必须满足上述相应深度的要求。
确定设计方案步骤和深度：
1、首先要确定道路的类型等级，比如，它是主干路、次干路等，考虑道路的设施完善情况、道路的交通流量及其时间段分布、道路的车速规定和实际速度情况、道路上的交通构成状况、道路周边环境的亮度等因素。据此，选定该条道路的照明标准。
2、根据道路的平面布置，包括：车道数、车道宽度、中间隔离带宽度、两侧隔离带宽度，确定适合布置灯杆的位置等。
3、选择灯具布置方式：根据道路的平面形式和照明要求，比较灯具的布置方式，如：单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置、还是在上下行道路上分别采取各自的布置方式，通过比较，选择适合的方式。
4、选择光源和灯具：包括高压钠灯、陶瓷金属卤化物灯、发光二极管光源等，综合考虑道路的照明要求和各个光源的技术性能和经济性，选择光源类型、光源功率、光度参数、色度参数等。
5、选择设计参数：根据道路横断面形式、路宽、以及照明要求，选择灯具安装高度、灯具安装间距、悬臂长度、灯具仰角等。
6、计算验证：根据前面所选择的灯具布置方式、灯具配光类型、以及诸多设计参数，进行照明计算。
7、参数调整：计算结果距标准要求有差距，应返回来调整光源或灯具的参数、或者调整设计参数，然后再进行计算，直至满足设计标准要求。
8、备用方案：针对前面已经满足要求的设计参数和产品参数，进行相应的调整，变换其中的一个或多个参数，再进行计算，本环节中也会有不能一次性达标的情况出现，因此，也同样像（7）中那样进行调整并验证，直至满足要求，形成第二方案。
9、按照（8）中的步骤操作，获得若干套方案，再对它们进行技术、经济、节能等方面的综合分析比较，从中选择满足要求的方案。
10、进行照明节能的核算，检查该方案是否满足照明功率密度（LPD）值的要求。
11、进行电气和控制方面的设计。确定电源位置，进行线路（电缆）、负荷、电压损失、功率补偿和接地保护等计算，根据计算确定线、缆型号、规格、电源容量及相应的控制模式。
12、前面的步骤是针对机动车道的普通路段进行的设计，下面还要全面统计该条道路上存在的所有特殊区域和场所，对于这些特殊区域和场所，同样要采用前面所述的步骤进行设计，获得相应的照明方案。
13、把普通路段的照明方案和特殊区域及场所的照明方案进行汇总，考查他们的衔接问题，如果在衔接方面有矛盾，采取相应的针对性措施进行协调。
14、绘制图纸：道路照明灯具位置平面图、道路典型断面灯具布置图、电气线路图、一、二次控制系统图、灯杆混凝土基础、工井、电缆沟槽、配电箱、箱式变电站基础等设计图。
15、编制道路照明工程设计说明，汇编工程设计计算书、工程概（预）算等。
16、编制设备安装参数表格 包括灯具安装参数、灯具编号、电气设备参数等。
17、编写照明系统运行维护管理操作手册。
1.3 设计文件编制的内容
城市道路照明设计文件一般由图纸目录、设计说明书、设计图纸、主要设备和材料表、概（预）算书等组成。
1.3.1 设计图纸目录
列出本工程图纸的名称、图别、图号、规格和数量。图纸的排列顺序先排列新绘制的图纸，后排列选用的标准图和重复使用的工程设计图。
1.3.2 设计说明主要编写的内容
（1）工程概况：道路的起讫点、道路断面分布情况、路灯安装的位置、线缆敷设的方式，以及全线共装各种形式的路灯、总容量、变配电箱的数量等。
（2）设计依据：说明本工程项目批准文件和依据、标准、规范、当地供电部门的技术规定、本工程其它专业提供的设计资料等。
（3）设计范围：依据上级主管部门批准下达的工程项目有关资料，说明本专业的内容和分工，如为扩建、改建和新建工程时，应说明原有路灯设施与新改建路灯设施之间的相互关系和提供的设计资料。
（4）供电设计：说明供电电源和电压，电源位置、距离、专用线路或非专用线路、电缆或架空线，供电的可靠性程度，变压器容量，对供电安全所采取的措施等。
（5）配电设计：说明本工程总照明负荷分配情况及计算结果，给出各分、回路设施的容量、计算电流、补偿前后的功率因数等。采用何种接地保护系统，对接地电阻值的要求，导线的型号、规格的选择，线路的敷设方式等内容。
（6）道路照明设计：应根据道路和场所的特点及照明要求，选择照明灯具的布置方式，确定道路快慢车道、人行道或广场等的路面平均亮度（或路面平均照度）、路面亮度总均匀度和纵向均匀度（路面照度均匀度）、眩光限制、环境比、功率密度和诱导性等指标。光源与照明器具的选择，如灯杆材质和高度、仰角、单悬挑、双悬挑、组合灯具及安装注意事项。
（7）监控系统设计：说明信号装置的种类、设置的场所和控制方式，分散控制或集中控制、控制设备的选择和监控系统能达到的使用要求。
（8）设计文件主要以图纸为主，设计说明是设计图的补充，凡图中已表示清楚的，设计说明中可不再重述。
1.3.3 各设计项目对设计图纸的要求
城市道路明工程设计图绘制应符合现行国家标准规范《城市照明设计与施工》16D702-6 16MR606和《电气技术用文件的编制》GB/T 6988的要求。
（1）室外单相配电箱、变配电系统图：绘制成单线系统图，在下方或近旁设标注栏，标明设备元器件的型号、规格、母线、电压等级和电工仪表，标注栏应由上至下依次标注。一个工程中有2个以上供配电设备，一、二次回路和负荷分配图相同只画一个供配电系统图即可，如果一、二次回路线路相同，负荷不同即应将N个负荷分配图都绘制。道路照明工程一次回路系统示意图见图1-1～图1-3，二次回路系统示意图见图1-4、图1-5，负荷分配示意图见图1-6。
图1-1 室外单相配电箱系统示意图
注：1．本图为室外配电箱一路0.4kV电源进线，低供低计，出线6路单相，示例图仅供参考。
2．本方案中未设置剩余电流动作保护器，当需要设置时，应由工程设计确定设置于配电箱出线端或每个路灯处。
3．熔断器、断路器、剩余电流动作保护器选型由工程设计确定。
图1-2 10(20)kV单相馈线一次系统示意图
注： 1.本图为变电所一路10(20)kV电源进线，高供高计，出线6路单相，该示例仅供参考。
2.变电所规模为1×500kVA变压器，0.4kV低压铜母线（相母线）规格为63×6.3mm。
3.高、低压侧均为单母线接线方式。
4.应设置变压器网（柜）门误开跳闸保护，断开变压器高压侧开关。
5.无功补偿柜须具备过零投切、分相补偿功能，分相补偿容量不低于总补偿容量的40%。
6.低压柜内设通长PE铜排，铜排规格TAY-50×5。
图1-3 10(20)kV三相馈线一次系统示意图
注：1.本图为变电所一路10(20)kV电源进线，高供高计，出线6路单相，该示例仅供参考。
2.变电所规模为1×500kVA变压器，0.4kV低压铜母线（相母线）规格为63×6.3mm。
3.高、低压侧均为单母线接线方式。
4.应设置变压器网（柜）门误开跳闸保护，断开变压器高压侧开关。
5.无功补偿柜须具备过零投切、分相补偿功能，分相补偿容量不低于总补偿容量的40%。
6.低压柜内设通长PE铜排，铜排规格TAY-50×5。
图1-4 二次回路系统示意图
图1-5 二次回路系统示意图
图1-6 负荷分配示意图
（2）20kv变电所、室和预装式变电站平面图：按比例画出变压器、配电屏（柜）、电容器柜等平面布置、安装尺寸（图1-7、图1-8）。变配电室选用标准图时，应注明选用标准图的编号和页次。
图1-7 20kV变电所平面布置示意图
注：1. 本工程室内地坪设计标高为±0.000，室内外地坪高差为0.30m。
2. 砖砌体采用标准砖，地圈梁以上采用M5混合砂浆，地圈梁以下采用M5水泥砂浆砌筑。
3. 屋面用400×400×30架空板隔热，60mm厚焦渣混凝土保温，以及良好的防水和排水措施。
4. 地面为水磨石地面，用5mm厚玻璃条等分分格，分格尺寸为1000×1000。
5. 内墙面做900mm高1∶3水泥砂浆墙裙，不做踢脚线，其余均做一般纸筋灰粉刷，再刷白涂料两度；外墙贴红褐色缸砖。
6. 大门安装防盗门，围墙用钢栏杆做成，门窗开启方向一律朝外。
7. 配电室应留有设备搬运、安装、检修的通道。
8. 图中尺寸以mm计，高程以m计。
9. 10kV变电所布置可参考。
图1-8 20kV预装式变电站平面布置示意图
注：1. 本平面布置图仅作为参考，具体尺寸由工程设计确定。
2. 在变压器室、低压开关室等部位顶部应设置通风散热用的轴流风机。
3. 如果现场情况和本图不符，不利于进、出线，本图可镜像使用。
4. 本图的预装式变电站参考外形尺寸5100×2000×2500mm。
（3）室外配电箱、预装式变电箱、站接地系统平面示意图：绘制接地体和接地线的平面布置、材料规格、埋设深度、接地电阻值等（图1-9、图1-10）。选用标准图应注明标准图编号和页次。
图1-9 室外配电箱接地装置平面示意图
注：1. 接地网用50×6扁钢从两侧引入基础顶部预埋钢板焊牢。
2. 接地网总接地电阻应≤4欧姆，（在低电阻接地系统中，接地电阻应保证≤3Ω）。如实测不足时，需扩大水平接地极范围。
3. 水平接地极和垂直接地极应敷设在自然土壤中，埋设深度≥0.8米,接地网外缘各角应做成园角,其半径R=1.5米。
4. 接地网在回填土时，应将低电阻率土壤直接覆盖水平接地极，尽量减少接地网的接地电阻。
5. 接地装置均采用电焊连接，扁钢与扁钢、扁钢与圆钢、扁钢与角钢、圆钢与圆钢等连接应符合《城市道路照明工程施工及验收规范》CJJ 89。
6. 在土建施工时，如接地网主干线与建筑物基础相碰时，主干线可适当移位或绕开，严禁将地网主干线开断。
图1-10 预装式变电站接地装置布置示意图
注： 1. 本图所示为变压器高压侧工作于小电阻接地系统，变压器功能接地（中性点接地）与变电站保护接地分开独立设置的方案；当变压器高压侧工作于不接地、消弧线圈接地或高电阻接地时，变压器功能接地（中性点接地）与变压器保护接地可共用接地网。
2. 接地装置以水平接地体为主，并辅以打入垂直接地体，接地扁钢埋深室外地坪下1m，总接地电阻符合规范要求。
3. 接地工程为隐蔽工程，接地沟内不得填入建筑垃圾，必须经验收合格后再予覆土，以确保工程质量。
4. 接地装置均采用电焊连接，扁钢与扁钢、扁钢与圆钢、扁钢与角钢、圆钢与圆钢等连接应符合现行行业标准《城市道路照明工程施工及验收规范》CJJ 89的规定。
5. 接地体（线）及接地卡子、螺栓等金属件必须热镀锌，在有腐蚀性土壤中，应适当加大接地体（线）的截面积。
6. 变压器外壳应在两处接地。
7. 变压器中性线和保护线分开，中性接地线采用电缆穿保护管敷设至辅助接地网。接地线截面由工程设计确定。
8. 接地外露部分及焊接处须经防锈处理，并且明敷的接地线表面应涂15-100mm宽度相等的绿色和黄色相间的条纹。
9. 在有震动的地方，接地装置采用螺栓连接，应设弹簧等防松措施。
（4）道路照明平面图（图1-11）：画出道路的几何形状平面轮廓，平面布置供配电箱式变、配电室、配电箱、灯位、线路走向、手孔（人孔）井位置。
图1-11 道路照明工程平面布置示意图
（5）监控系统图：监控（防盗）绘制方框图或原理图即可，信号系统和监控环节的组成和精度要求由监控系统设计制作单位提供资料。
（6）灯柱、照明器具、管线位和道路断（立）面图：绘制道路断面画上灯具杆位、高度、仰角、悬挑长度、管线位置等图示，标注各种施工安装尺寸（图1-12）。
图1-12 道路断面管线灯位示意图
（7）绘制灯杆设计图、砼基础图、箱式变电站基础图、配电箱（柜）设计图、手（人）孔井和过渡接线箱施工图、电缆线路埋设示意图等。选用标准图时应注明标准图号和页次。
（8）主要设备及材料表：列出整个工程的照明电器产品和非标准设施的数量、规格、型号及主要材料明细表。
（9）设计计算书：道路照明工程的负荷计算、亮度（照度）计算、导线截面计算、电压降、功率因数、照明功率密度等计算，以及特殊部分的计算结果，分别列入设计说明书和设计图纸中。各部分的计算书应经技术分管领导审核并签字，作为技术文件归档，不外发。
（10）一个工程项目或一个子项工程的施工设计图完成后，在施工（安装）之前，设计人员应向施工（安装）班组的施工负责人或项目经理作工程设计的技术交底。主要介绍本工程设计的主要意图，强调施工中应注意的事项，解答施工人员和项目经理提出的技术问题。
1.4 道路照明规划简介
道路照明是城市道路设施的重要组成部分。良好的照明设施及其效果，对完善道路功能、保障城市运行、满足人民夜晚出行需要等都具有重要作用。因此，需要进行科学的设计和建设，才能发挥应有作用。其中，比较重要的一点就是应该进行道路照明的规划，这样，才能保证后续的道路照明设计和建设更为科学合理。
就道路照明规划而言，涉及到的内容比较多，首先，应该重点关注的是道路照明标准的选择。众所周知，在进行道路照明设计时，需要选择合适的照明标准，标准与道路的类型、交通状况等一系列情况相关，道路的这些因素影响着所提供的照明等级，也就是影响所要选择的照明标准。国际照明委员会（CIE）对这些因素进行了总结，包括：道路上的行车速度、交通流量、交通构成情况、不同类型行车道的隔离状况、道路上交会区分布情况及密度、道路上(或路边)是否设置了停车带、道路周边的环境亮度情况、夜晚道路上的视觉引导状况等等。确定这些影响因素，要通过科学、系统、针对性的调研，获取目标道路上的相关信息，这些调查工作就是道路照明规划的重要内容。
1）道路上的行车速度。在进行城市规划和道路设计时，对道路的类型和等级等都做了相应的规定，因此，车速也就有了规定。但是即使是同类型同级别的道路，如果它们位于不同类型或规模的城市、处于城市的不同区位、或者是同一条道路在一天内的不同时间等，都可能有所变化，所以，要通过前期规划中的调查工作，确认其相应的具体情况，以便了解它所需要的照明数量和类型。
2）交通流量。交通流量会影响到道路上的照明等级，所以要根据交通流量的高低来选定相应的照明标准。关于交通流量，它会因不同的城市、不同的时间段、城市的发展水平阶段、道路周边环境性质的变化而变化。
3）交通构成情况。虽然城市中的主要道路大多进行了人行和车行的划分隔离，但并非所有的道路能完整地隔离行驶，道路设施中的某些不完善可能会导致混行情况的发生（大车与小车、汽车与电动自行车、电动自行车和普通自行车、电动车和行人等混行情况），所以要通过相应的调查，确认混行类型、混行程度、混行对交通的影响以及随后的照明解决要求等。
4）不同类型车道的隔离情况。为了减少不同类型交通的混行和互相干扰，一般会通过道路设施的设计来加强隔离，让不同交通各行其道，减少事故、保障交通和通行效率。但现场情况千差万别，加之客观条件的限制，还是无法保证彻底的隔离，或者达成通过隔离等方式获得的效果，所以，要通过规划中的调查来获知隔离情况，进而对道路照明等级提出恰当的要求。
5）道路交会区类型、分布及其密度。交会区是道路上的重要区段，交通量大、交通复杂、交会类型丰富等，是交通事故的多发区段，所以需要对这些区段的数量、类型、分布情况等进行详尽的针对性调查。
6）道路设置占路停车带。在一些城市或某些道路上，道路的边道可能会设置占路停车带，它们会对交通产生影响，这是因为停车常一方面是侵占了原有的通行空间，提高了局部交通的密度，另一方面，车辆进出这段停车带也会干扰到原来的车流形态，甚至形成不同车辆之间的行车动线交会。
7）道路周边环境亮度情况。在路上驾车行驶的驾驶员，尽管其视线始终是聚焦在路面上，但是道路的环境也会进入到驾驶员的视野中，并且占据可观的比例，因此，环境的亮度和路面亮度共同决定了视野亮度，或者说环境亮度影响着视野亮度以及驾驶员对路面障碍物的识别。
8）夜晚路面上道路的视觉引导。夜晚路面上的视觉引导也有很多类型，保证它们都能发挥应有作用，是设计和标准选择中应该重点考虑的工作。
上述影响因素因不同的道路而不同，而且还会随时间、地区等诸多因素而变化，所以每隔一段时间，都应该进行一次规划工作，进行现场实地调查，然后据此调查结果调整相应的照明，使其更符合现场的实际情况和需要。
在我们国家的城市规划体系中，对城市道路是按照快速路、主干路、次干路、支路等来进行分类的，划分依据包括了：车速、交通量、交会区分布等因素，还有与它们连带着的影响道路照明的衍生因素，比如，道路位置、道路周边环境性质、城市规模、交通控制、道路分隔设施的完善程度等，因此，为了适配国内的城规体系，也为了便于进行设计工作，在进行道路照明规划以及相应的道路现场情况调查时，需要对国外的调查规定和国内的规划体系内容综合考量。
城市要发展，城区的布局和功能性质都有可能发生，进而造成道路和交通情况的变化，因此，照明也必然随之变化，以满足功能需要。尤其是我们国家目前正处于快速发展时期，道路等市政设施的调整变化是必然的，而且还可能是多次的，所以，分期进行相应的道路照明规划十分必要。
技术的进步促进了道路及其照明的发展和建设水平的提升，像智能控制、智慧城市、低碳照明等新的技术日渐成熟、科研成果的涌现都带来了道路照明设计和建设工作的进步。
对于任何新技术、新设备、新科研成果的引入，让它们融入道路照明系统中并发挥作用，都需要大量的前期工作铺垫、软硬件设施的支持，因此，通过规划，做好前期的准备是非常必要的。这些前期的准备工作是在城市发展目标指引下，引进先进的技术和成熟的科研成果，达到道路照明水平提升、道路交通功能进一步完善、满足人们生活需要为目标的城市更新目的。